จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ อัจฉริยะแห่งการทำซ้ำ คีย์แมนแห่งวงการ mass production

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์สำคัญอย่างไร ? ความหมาย ประเภท และการใช้งาน

เรื่องราวของ “จิ๊กและฟิกซ์เจอร์” (Jigs and Fixtures) เราเคยนำเสนอไปแล้วครั้งหนึ่ง (รู้ไว้เป็นประโยชน์ ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ ฮีโร่แห่งการทำซ้ำ) ถึงแม้จะยังไม่ได้ลงลึกถึงรายละเอียดมากมายนัก แต่ก็มีการแนะนำให้คนอุตสาหกรรมได้ทำความรู้จักกับสองเครื่องมือสำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่พอสมควร โดยคีย์หลักของฟังก์ชั่นสองสิ่งนี้ บอร์นทูบีเพื่อการผลิตที่แม่นยำ อันเป็นที่มาของการรักษาประสิทธิภาพในการ “ทำซ้ำ” และเน้นย้ำในเรื่องของควอลิตี้ที่ต้องเดินทางควบคู่กันกับการตรวจสอบคุณภาพของชิ้นงาน ซึ่งสองเครื่องมือนี้ตอบโจทย์ความต้องการเหล่านี้ได้

อย่างไรก็ตาม ด้วยความที่ถูกเรียกแบบรวมกันอยู่บ่อย ๆ สิ่งหนึ่งที่เลี่ยงไม่ได้เลยก็คือความสับสนระหว่างเครื่องมือทั้งสองอย่างนี้ แม้จะมีลักษณะการทำงาน การใช้งานที่คล้ายคลึงกัน แต่ก็มีความแตกต่างที่เป็นจุดสำคัญ

หากคุณเป็นคนอุตสาหกรรมหรืออยากจะเลือกใช้งานสิ่งนี้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ลองเลื่อนลงไปติดตามเนื้อหาด้านล่างนี้ รับรองได้เลยว่าคุณจะได้รู้จักกับสิ่งนี้มากกว่าที่เคยแน่นอน

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์

ทำไมต้องใช้ จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ ?

ในยุคที่อุตสาหกรรมการผลิตเติบโตอย่างรวดเร็ว ทำให้การจัดหาเพื่อผลิตชิ้นส่วนด้วยความรวดเร็วแม่นยำมีความต้องการสูงมากในตลาด และสิ่งนี้ก็เป็นสิ่งที่คอยตามหลอกหลอนผู้ผลิตมาโดยตลอด วนกลับมาที่หน้าที่สำคัญของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ ซึ่งมีความโดดเด่นในเรื่องการจับวางตำแหน่งและรองรับชิ้นงาน แต่หากบอกว่าสาเหตุมีเพียงเท่าก็นี้คงไม่สาแก่ใจต่อคำตอบที่ว่า “ทำไมเราถึงต้องใช้จิ๊กและฟิกซ์เจอร์”

เรื่องที่ยากที่สุดเรื่องหนึ่งในสายงานผลิต คือ “การรักษาคุณภาพ” โดยเฉพาะกับชิ้นงานที่ต้องทำทีละจำนวนมาก ๆ (mass production) ซึ่งโรงกลึงพีวัฒน์ของเรายืนยันเรื่องนี้ได้เป็นอย่างดีจากการทำงานด้าน mass มาอย่างยาวนาน และสิ่งนี้เองคือต้นตอสำคัญที่เครื่องมือทั้งสองอย่างจะเข้ามามีบทบาทอย่างมาก เมื่อใดก็ตามที่มีความจำเป็นใจการทำซ้ำ ตลอดจนการเปลี่ยนชิ้นส่วนในระบบการผลิตจำนวนมาก อุปกรณ์ “จิ๊กและฟิกซ์เจอร์” นอกจากจะรับประกันได้ว่าชิ้นงานที่ได้มีคุณภาพมีความแม่นยำสูง นี่ยังเป็นหนึ่งในวิธีที่ประหยัดที่สุดด้วยหากเทียบกับวิธีอื่น

ความหมายของ “จิ๊กและฟิกซ์เจอร์”

สำหรับท่านไหนที่ไม่อยากจะกดลิงค์เพื่อย้อนกลับไปอ่านบทความก่อนหน้า เราจะมาบอกถึงความหมาย ความสำคัญคร่าว ๆ ของสองอุปกรณ์นี้ก่อนที่จะพาไปลงลึกถึงประเภทต่าง ๆ การใช้งาน รวมถึงความแตกต่างที่สามารถเป็นจุดสังเกตในการแยก เพื่อนำไปใช้งานให้ถูกต้องตามความสามารถของอุปกรณ์และชิ้นสวนงานที่คุณต้องการผลิต

จิ๊กนั้นมีความสามารถในการจับตำแหน่ง นำทาง และรองรับชิ้นงานในการดำเนินการบางอย่าง รวมถึงการเคลื่อนย้ายด้วย ส่วนฟิกซ์เจอร์นั้นก็มีความสามารถที่คล้ายกันแต่จะไม่สามารถนำทางเครื่องมือได้ ส่วนความแตกต่างอื่น ๆ เดี๋ยวเราจะลิสต์เป็นข้อเพื่อที่จะสามารถแยกแยะและนึกภาพตามได้อย่างชัดเจน ในหัวข้อต่อไป

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์

ความแตกต่างระหว่างจิ๊กและฟิกซ์เจอร์

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างจิ๊กซ์และฟิกซ์เจอร์ คือจิ๊กจะนำทางเครื่องมือ แต่ฟิกซ์เจอร์นั้นไม่ช่วยในสิ่งนี้ อย่างไรก็ตาม ทั้งสองอย่างสามารถเป็นไกด์ช่วยซัพพอร์ตและค้นหาตำแหน่งของชิ้นงานได้เป็นอย่างดีเหมือนกัน

จิ๊กจะมีส่วนที่สัมผัสกับเครื่องมือ แต่ในกรณีของฟิกซ์เจอร์นั้นไม่สัมผัสกับเครื่องมือโดยตรง ซึ่งทั้งสองอุปกรณ์นี้จะใช้กฎ 3-2-1 เพื่อจำการชิ้นงานอย่างเหมาะสม ความหมายโดยย่อของกฎ 3-2-1 ทั่วไปจะเป็นการล็อคองศาอิสระทุกระดับเพื่อให้ชิ้นงานไม่สามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่เราไมต้องการนั่นเอง

จุดสังเกตที่แตกต่างของสองอุปกรณ์

จิ๊ก (Jigs) / ฟิกซ์เจอร์ (Fixtures)
  • นำทางเครื่องมือ / ไม่นำทางเครื่องมือ
  • สัมผัสกับเครื่องมือ / ไม่มีการสัมผัสกับเครื่องมือ
  • อุปกรณ์จับยึดมีน้ำหนักเบา / อุปกรณ์จำยึดมีนำหนักมาก
  • การออกแบบซับซ้อน / การออกแบบเรียบง่าย
  • ไม่จำเป็นต้องใช้บล็อคเกจ / อาจจำเป็นต้องใช้บล็อคเกจ
  • ไม่จำเป็นต้องยึดกับโต๊ะ / ต้องมีตัวช่วยยึดเนื่องจากมีน้ำหนักมาก
  • อุปกรณ์จำยึดราคาสูง (หากมีความเป็นต้องยึด) / อุปกกรณ์จำยึดราคาย่อมเยาว์
จิ๊กและฟิกซ์เจอร์
ข้อพิจารณาการออกแบบของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์
  • ศึกษาชิ้นงานอย่างเหมาะสม
  • ศึกษารายละเอียดของเครื่องมือ
  • วิธีการการจัดการแคลมป์ (Clamping arrangement)
  • เส้นทางการขนถ่ายชิ้นงาน
  • กำหนดขอบเขตความคลาดเคลื่อนและความแม่นยำในชิ้นงาน
  • แมชชีนเบดไซส์
  • ความจุของเครื่องจักร
  • ความต้องการแหล่งพลังงาน
  • ช่องว่างระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ
  • ค่าใช้จ่าย

ยกระดับการใช้ “จิ๊กและฟิกซ์เจอร์” ให้เกิดประโยชน์สูงสุดด้วย “เครื่องพิมพ์ 3 มิติ”

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์

เมื่อได้รับรู้ถึงความสำคัญและคุณประโยชน์ต่าง ๆ ของ จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ กันไปแล้ว อีกหนึ่งเทคโนลีใหม่ที่เข้ามาเติมเต็มประสิทธิภาพให้กับทั้งสองอุปกรณ์ การใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติออกแบบจะสามารถช่วยให้คุณเพิ่มฟังก์ชั่นการทำงานเพิ่มเติมใด ๆ ในจิ๊กหรือฟิกซ์เจอร์ได้ในขณะที่อยู่ในขั้นตอนดังกล่าว ประโยชน์ของการออกแบบของ AM (Additive Manufacturing) จะขช่วยยกระดับการเข้าถึงคุณสมบัติขนาดเล็กที่ยากต่อการตัดเฉือนและรูปทรงที่เป็นไปได้ยากในการกัดหรือกลึง ทั้งหมดนี้สามารทำได้ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3D เข้ากับสองอุปกรณ์พระเอกของเรา

สิ่งที่น่าตื่นเต้นตอนนี้ จากแหล่งข้อมูลได้ระบุว่าบริษัทที่ประกอบธุรกิจเกี่ยวกับ AM กำลังเดินหน้าพัฒนาโซลูชั่นอัตโนมัติอย่างแข็งขัน ทั้งหมดก็เพื่อเพิ่มความเร็วในการออกแบบ และช่วยให้วิศวกรผู้ดูแลสามารถประเมินตัวเลือกในการดีไซน์ต่าง ๆ ได้อย่างสะดวกที่สุด

ในแหล่งข้อมูลนั้นยังยกตัวอย่างบริษัทยานยนต์ยักษใหญ์อย่าง “ฟอร์ด” ที่แสดงความพึงพอใจออกสื่อว่าระบบอัตโนมัติสามารถลดเวลาในการออกแบบเครื่องมือจากหลักชั่วโมงเหลือเป็นหน่วยนาที ทั้งหมดทั้งมวลนี้เป็นผลมาจากการออกแบบด้วย เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ก่อนที่จะกำหนดค่าของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ได้ตรงความต้องการ ดึงศักยพภาพสูงสุดของเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตออกมาใช้ประโยชน์ได้สูงที่สุดอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อน

ขอขอบคุณแหล่งข้อมูลประกอบบทความ รวมถึงเนื้อหาสาระประโยชน์ดี ๆ จาก

Jigs And Fixtures: Definition, Types And Applications | RiansClub

Jigs and Fixtures: 6 Ways to Improve Production Efficiency with 3D Printing – AMFG

รู้ไว้เป็นประโยชน์ ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ ฮีโร่แห่งการทำซ้ำ

ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์

ต่อเนื่องจากบทความสาระอุตสาหกรรมครั้งก่อนของโรงกลึงพี-วัฒน์ เรื่อง คนทำงานอุตสาหกรรม ทำไมต้องรู้จัก “จิ๊กและฟิกซ์เจอร์” (ใครยังไม่ได้อ่านคลิกที่ลิงก์นี้ได้เลยครับ https://pwat.co.th/why-know-jigs-fixtures) เราได้แชร์เนื้อหาความหมายของจิ๊กและฟิกเจอร์ รวมถึงวัตถุประสงค์ในการใช้งานของเครื่องมือดังกล่าวไปแล้ว หลายๆ คนในแวดวงอุตสาหกรรมโดยเฉพาะวงการงานกลึงโลหะ งานผลิตชิ้นส่วนอะไหล่ ที่จะต้องเกี่ยวข้องกับจิ๊กและฟิกซ์เจอร์เป็นหลักน่าจะได้ประโยชน์จากตรงนี้มากขึ้น ในวันนี้โรงกลึงพี-วัฒน์จะนำเสนอข้อมูลเพิ่มเติมที่ยังคงเป็นประโยชน์เช่นเดิม เกี่ยวกับ ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ เพื่อให้เห็นถึงความสำคัญและประโยชน์ของเครื่องมือนี้มากขึ้น

Jigs – จิ๊ก

ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์

อ้างอิงเนื้อหาทางวิชาการของ National Institute of Technology Calicut (NITC) ได้จำแนกข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ออกแบบ 4 ด้านสำคัญๆ ดังนี้

ผลผลิต:
จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ช่วยเพิ่มผลผลิตโดยช่วยเรื่องการจัดการการมาร์กตำแหน่งของชิ้นงาน เมื่องานในโรงกลึงต้องการผลผลิตจำนวนมาก จิ๊กและฟิกซ์เจอร์จะช่วยลดเวลาในการทำงานได้อย่างมาก เนื่องจากความเร็วการป้อนและความลึกของการตัดเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีความแข็งแกร่งในการจับยึดสูง

ความสามารถในการแลกเปลี่ยนและคุณภาพ:
จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ช่วยอำนวยความสะดวกในการผลิตชิ้นงานในปริมาณมากอย่างที่กล่าวไปข้างต้น แต่เสริมคือมีความแม่นยำระดับสูง และให้คุณภาพที่สม่ำเสมอ รวมถึงคุณสมบัติหลักที่ขาดไม่ได้คือความสามารถในการแลกเปลี่ยนแทนกันได้ (interchangeability) กล่าวคือสามารถผลิตชิ้นงานจำนวนมากที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ คือมีขนาด มีสเปค เท่ากันเป๊ะ ส่งผลให้ช่วยผู้ประกอบโรงกลึงสามารถลดต้นทุนได้เป็นอย่างดี

ใช้งานง่าย:
ช่างเทคนิคหรือผู้ใช้งานจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ในโรงกลึงไม่จำเป็นต้องมีความชำนาญมากนักก็สามารถใช้งานได้คล่องแคล่ว เพราะใช้งานง่าย ช่วยให้ผู้ประกอบการโรงกลึงสามารถจ้างพนักงานควบคุมเครื่องจักรที่ไม่ต้องมีทักษะมากนัก เพื่อช่วยอประหยัดค่าแรงงาน

ลดต้นทุน:
การผลิตที่สูงขึ้น การลดเศษวัสดุ ประกอบง่ายและประหยัดต้นทุนแรงงาน ส่งผลให้ต้นทุนต่อหน่วยลดลงสูงสุด

Fixtures – ฟิกซ์เจอร์

ข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์

ขอบคุณบทเรียนด้านเครื่องมืออุตสาหกรรมจาก nitc.ac.in

ขอบคุณรูปจาก mech4study.com

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ คืออะไร ? ทำไมคนทำงานอุตสาหกรรมต้องรู้จัก

การดำเนินการผลิตชิ้นงานหรือชิ้นส่วนอุตสาหกรรมจำนวนมาก (mass production) ให้ประสบความสำเร็จนั้นขึ้นอยู่กับ “interchangeability” หรือความสามารถในการแลกเปลี่ยนกันได้ เพื่ออำนวยความสะดวกในการประกอบให้ง่ายขึ้น ไวขึ้น (เพราะต้องผลิตเป็นจำนวนมาก) และช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยนั่นเอง สิ่งสำคัญคือต้องมีวิธีการจัดวางตำแหน่งที่ง่ายและรวดเร็ว วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติดังที่กล่าวมานั้น อุปกรณ์ชนิดนี้มีชื่อว่า จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกันว่า จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ คืออะไร

“จิ๊กและฟิกซ์เจอร์” หรือ อุปกรณ์จับยึด เป็นเครื่องมือในการผลิตที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนๆ กันหรือซ้ำๆ กัน และใช้แทนกันได้อย่างแม่นยำ กล่าวคือเป็นเครื่องมือที่มีคุณสมบัติ interchangeability ดังที่ได้กล่าวไป ที่สำคัญในแต่ละโรงกลึง ส่วนใหญ่แล้วจิ๊กและฟิกซ์เจอร์จะได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้สามารถกลึงหรือประกอบชิ้นส่วนจำนวนมากให้ออกมามีสเปค รูปร่างและขนาดได้เหมือนกัน และเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบสามารถเปลี่ยนกันได้ (หมายถึงมีคุณสมบัติ interchangeability แลกเปลี่ยนกันได้ ใช้แทนกันได้ในแต่ละชิ้นงาน เพราะมีรูปร่าง ขนาด สเปค เหมือนกันเป๊ะๆ นั่นเอง)

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ คืออะไร

Jigs (จิ๊ก)

เป็นอุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน ตามตำแหน่งที่ถูกระบุไว้ เพื่อนำทางให้เครื่องมือตัด สำหรับการผลิตชิ้นงานแบบเฉพาะทาง เช่น อะไหล่แต่งรถ อะไหล่ชิ้นส่วนเครื่องจักรเฉพาะทาง เป็นต้น

โดยปกติจิ๊กจะติดตั้งบูชเหล็กชุบชนิดแข็ง เพื่อความแข็งแรง แน่นหนา เพื่อจับยึดไม่ให้ชิ้นงานไม่ขยับไปไหน ในขณะที่เครื่องมือตัดกำลังทำงาน ซึ่งก็ถือว่าเป็นการแนะแนวทางการเดินของเครื่องตัดไปในตัว เพราะเครื่องตัดก็จะต้องตัดตามแนวทางที่จิ๊กยึดไว้ตามตำแหน่ง ดังที่กล่าวอีกนัยนึงคือจิ๊กถือเป็นเครื่องมือประเภทหนึ่งที่ใช้ควบคุมตำแหน่งและ/หรือการเคลื่อนไหวของเครื่องมืออื่นๆ ในการผลิต

จุดประสงค์หลักของจิ๊กคือการให้ความสามารถในการทำซ้ำ ความแม่นยำและ ความสามารถในการใช้แทนกันได้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ดังที่กล่าวไปเรื่องคุณสมบัติ interchangeability

สรุป: อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ทั้งสองอย่าง จับงานและชี้แนะเครื่องมือในการผลิต เรียกว่า “จิ๊ก”

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ คืออะไร

ฟิกซ์เจอร์ (Fixtures)

เป็นอุปกรณ์จับชิ้นงานที่ยึดรองรับและระบุตำแหน่งชิ้นงานสำหรับการใช้งานเฉพาะ แต่ไม่ได้แนะนำทางเดินให้กับเครื่องมือตัดเหมือนอย่างจิ๊ก

สิ่งที่ทำให้ฟิกซ์เจอร์ไม่เหมือนใคร คือแต่ละชิ้นถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เข้ากับชิ้นส่วนหรือรูปร่างเฉพาะ โรงกลึงแต่ละที่ส่วนใหญ่ก็จะมีฟิกซ์เจอร์ของตัวเองก็ว่าได้

จุดประสงค์หลักของการติดตั้งฟิกซ์เจอร์คือ เพื่อค้นหาและในบางกรณีถือชิ้นงานระหว่างการตัดเฉือนหรือกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ จิ๊กแตกต่างจากฟิกซ์เจอร์ตรงที่มันนำเครื่องมือไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องนอกเหนือจากการระบุตำแหน่งและรองรับชิ้นงาน

ตัวอย่าง: แท่นจับชิ้นงาน

สำหรับในบทความนี้คิดว่าทุกคนคงได้รู้จักจิ๊กและฟิกซ์เจอร์กันมากขึ้น เข้าใจประโยชน์ของเครื่องมือชนิดนี้กันบ้างแล้ว สำหรับครั้งหน้าบทความดีๆ จากโรงกลึงพี-วัฒน์จะของนำเสนอข้อดีของจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ แล้วรอติดตามกันได้เลยครับ

ขอขอบคุณบทเรียนด้านเครื่องมืออุตสาหกรรมจาก nitc.ac.in